Evaluación operacional debido al cambio de método de explotación a Shrinkage en una operación minera subterránea

Abstract

El presente estudio tiene como finalidad evaluar la operatividad producto del cambio del método de explotación subterránea de corte y relleno ascendente al método shrinkage stoping en una operación minera. Esta evaluación se fundamenta en la hipótesis de que la implementación del método shrinkage permitirá reducir significativamente los costos operativos y de preparación, además de mejorar los indicadores de productividad minera. Mediante la aplicación del método numérico de Nicholas, se determinaron dos alternativas técnicas viables para la explotación del yacimiento: el método de corte y relleno y el método shrinkage stoping. Tras un análisis comparativo entre ambos, se identificó que el método shrinkage presenta ventajas notables en términos operativos, tanto en la velocidad de avance como en la eficiencia del uso de recursos. Entre los principales resultados obtenidos se destaca el incremento en la capacidad operativa, al pasar de 3 a 5 cortes mensuales, lo que reduce el tiempo necesario para explotar completamente un tajo de 6.6 a 4.0 meses. Esta mejora en la velocidad de minado se traduce en un aumento del 66.7% en la producción mensual, que pasa de 279.10 t/mes a 465.10 t/mes. Adicionalmente, el análisis económico evidenció una disminución de los costos unitarios de minado de 57.29 a 49.15 US$/tms, lo cual representa un ahorro del 14.2% por tonelada extraída. Estos resultados validan la hipótesis inicial y demuestran que el cambio hacia el método shrinkage stoping no solo mejora los indicadores operativos y económicos de la operación, sino que también representa una estrategia eficaz para optimizar los recursos y aumentar la competitividad de la mina. Así, el shrinkage stoping se consolida como una opción técnica y financieramente más eficiente frente al método tradicional de corte y relleno, particularmente en yacimientos con geometrías y condiciones geotécnicas favorables.

This study aims to evaluate the operability resulting from changing the underground mining method from overhand cut-and-fill to shrinkage stoping in a mining operation. The evaluation is based on the hypothesis that implementing the shrinkage stoping method will significantly reduce operational and development costs while improving mining productivity indicators. Through the application of Nicholas’s numerical method, two technically viable alternatives for orebody exploitation were identified: the cut-and-fill method and shrinkage stoping. After a comparative analysis, it was determined that shrinkage stoping offers notable operational advantages, particularly in terms of mining rate and resource efficiency. The main results highlight a substantial increase in operational capacity, with the number of stopes mined per month increasing from 3 to 5. This improvement reduced the time required to mine a full stope from 6.6 months to just 4.0 months. Consequently, monthly production increased by 66.7%, from 279.10 t/month to 465.10 t/month. Moreover, the economic analysis revealed a decrease in unit mining costs from 57.29 to 49.15 US$/tms, representing a 14.2% cost reduction per ton extracted. These results validate the initial hypothesis and demonstrate that shifting to the shrinkage stoping method not only enhances operational and economic performance but also represents an effective strategy for resource optimization and improved mine competitiveness. Therefore, shrinkage stoping stands out as a technically and financially superior alternative compared to the traditional cut-and-fill method, especially in deposits with favorable geometries and geotechnical conditions.